2.5 设计潜望镜 （教学设计）- 2026-2027学年科学教科版六年级上册

该小学科学教学设计聚焦潜望镜的光反射原理，核心是利用两块成45°角平行放置的平面镜使光两次反射拐弯。通过“光怎样拐弯”问题导入，衔接上节课“光的反射”知识，以“之”形通道模型为支架，引导学生从原理探究到设计实践。 此资料亮点在于融合探究实践与态度责任，如用“之”形通道让学生动手探索平面镜摆放，通过《淮南万毕术》资料渗透民族自豪感。采用实验法、小组讨论法，助学生提升设计与科学思维能力，为教师提供清晰教学流程与评价标准，高效落实教学目标。

设计潜望镜 一、基本信息 课题 设计潜望镜 课型 新授课 课时 1课时 教材 教科版《科学》六年级上册 第二单元光 第5课 年级 六年级 学科 科学 教法 讲授法、演示法、小组讨论法、实验法 教具 “之”形通道模型、平面镜、手电筒、直尺、量角器、铅笔、白纸、潜望镜实物或图片、材料清单 【教学目标】 1. 知识目标：知道潜望镜是利用光的反射原理制成的，了解潜望镜在生活中的多种用途。 2. 能力目标：能根据潜望镜原理设计制作方案，画出设计图并标出平面镜位置和光的传播路线。 3. 情感态度价值观目标：关注我国古代对光反射原理的认识和应用，激发民族自豪感和探究兴趣。 【教学重难点】 重点：通过探索平面镜摆放方法，理解潜望镜利用光的反射让光“拐弯”的原理。 难点：能正确画出两块平面镜成45°角时光的反射路线，完成潜望镜设计图。 二、教学过程 环节一 解读目标，检查预习 (2~3分钟) 问题导入：潜望镜是怎样让光“拐弯”的？学生自由发言。 检查预习：请学生说说预习中了解到的潜望镜用途。 明确任务：今天我们就来设计潜望镜。 【预设回答】生1：潜艇里的战士用潜望镜看水面上的情况。生2：潜水员可以用它观察水面。 思考潜望镜让光“拐弯”的办法，自由发言。 生1：潜艇里伸出水面的管子，里面有两面镜子。 汇报预习中了解到的潜望镜用途。 明确本课任务是设计潜望镜。 从上节课“光的反射”直接过渡到潜望镜这一应用情境，以“光怎样拐弯”为问题主线，唤起学生用平面镜反射光的经验，自然进入设计任务。 【知识点】潜望镜是一种可以让光拐弯的装置，可以让原本看不到的物体被看到。 环节二 明确任务与要求 (4~5分钟) 出示教材第57页内容，引导学生认识多种潜望镜使用场景，阅读资料。 组织学生说一说：潜望镜可以用在哪些地方？ 【预设回答】玩躲藏游戏时可以用它观察小伙伴的情况；潜水员可以用它观察水面上的情况；可以用它细致地观察小金鱼进食；技术人员可以用它来检查下水道中的故障。 讲解课本第51页资料：汉代初年成书的《淮南万毕术》记载“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣”，说明我国人民至少在公元前2世纪已经掌握了镜面反射的原理并加以利用。 出示制作要求：利用生活中常见的材料；使用生活中常见的工具；能清楚地观察目标物品或现象。 【关键追问】“古代的水盆和大镜子，跟今天的潜望镜有什么相同的地方？”引导学生发现都是利用平面镜组合让光拐弯。 小结：潜望镜用途广泛，我国古代很早就懂得利用光的反射。 观察教材图片，认识多种潜望镜使用场景，阅读资料。 生1：玩躲藏游戏时可以用它观察小伙伴。生2：可以检查下水道中的故障。 阅读《淮南万毕术》资料，感受我国古代对光的反射的认识和应用。 生：古代的镜子和水盆也是利用平面镜让光拐弯，和潜望镜道理一样。 齐读制作要求，明确设计任务的标准。 教材场景图让学生体会潜望镜用途之广，为“设想使用场景”的设计环节积累素材；古代资料渗透民族自豪感，呼应情感目标；明确制作要求让后续设计有评价标准。 【知识点】潜望镜在科研、国防和生活中有很多用途；我国至少在公元前2世纪已掌握镜面反射原理并加以利用。 环节三 探索平面镜摆放的方法 (9~10分钟) 指导学生观察潜望镜的外形，仿照做一个“之”形通道。 出示“之”形通道模型，提问：怎样在两个转角处摆放平面镜？学生猜测。 学生分组活动，教师根据教材第58页的提示进行讲解。 讲解确定平面镜摆放位置和角度的方法：一是从通道一端能看到另一端的物体；二是手电筒的光能从通道一端射入后，从另一端顺利射出。 巡视指导，提示学生利用平面镜，光可以反射，就可以实现拐弯。 组织学生汇报并演示：怎样摆放平面镜最合适。 【预设回答】两个转角处各放一面平面镜，光拐两次弯就通过了通道。 【关键追问】“为什么放两面镜子就够了？一面行不行？”引导学生发现“之”形通道要拐两次弯。 【易错点】学生容易把平面镜摆成竖直或水平以外的角度，提示先让光沿通道直线走，在转角处调整镜面把光“接住”再反射出去。 小结：在两个转角处各摆放一面平面镜，光经过两次反射就能通过“之”形通道。 观察潜望镜外形，仿照制作“之”形通道。 猜测平面镜的摆放方法。 分组探索：在两个转角处摆放平面镜，用眼睛从一端观察，再用手电筒检验光能否从另一端射出。 生1：每个转角放一面镜子，光就拐两次弯。 生2：从通道一端能看到另一端的物体，光也能顺利射出，就说明摆对了。 汇报演示本组的摆放方法。 “之”形通道把潜望镜的结构简化为可视可操作的模型，学生用“看得见物体＋光能射出”两条标准反复检验，经历完整的工程探索过程，突破重点；为画设计图中的光路做好直接铺垫。 【知识点】在“之”形通道两个转角处各摆放一面平面镜，光经过两次反射可以从通道一端到达另一端。 环节四 标出平面镜位置和光的路线 (7~8分钟) 教师要求学生在设计图中标出平面镜的摆放位置和角度（45°），说明摆放理由。 提问：平面镜摆放成什么角度？ 【预设回答】平面镜要和水平方向成45°角。 学生独立尝试画图，用直线和箭头标出光的行进路线，教师巡视指导。 组织展示交流：投影学生画的光路图，组织评议。 【关键追问】“光从上面射到第一面镜子后往哪边走？射到第二面镜子后又往哪边走？”引导学生完整画出两段反射路线。 【易错点】学生画光路时容易漏画箭头或漏掉第二面镜子的反射，提醒每段光线都要画箭头，光要经过两次反射才到达眼睛。 小结：两块平面镜成45°角平行放置，光经过两次反射就从上面“拐”到下面，进入我们的眼睛。 在设计图中标出两块平面镜的位置和45°角，说明摆放理由。 生：两面镜子都和水平方向成45°角，平行放置。 独立用直线和箭头画出光的行进路线：上面→第一面镜→向下→第二面镜→眼睛。 展示交流，互相评议光路图是否正确、完整。 画光路图是本课难点，从动手探索转向图纸表达，实现从实物操作到抽象图示的跨越；展示评议让学生互相纠错，巩固“两块平面镜成45°角平行放置”的关键结构。 【知识点】潜望镜两块平面镜成45°角平行放置；光经两次反射改变方向，行进路线可用带箭头的直线表示。 记录单2：平面镜摆放与光的路线（环节四用，仿课本记录单） 平面镜位置与角度 我的光路图 上面转角处：45° 下面转角处：45° 环节五 选择材料工具，绘制设计图 (9~10分钟) 教师引导学生根据潜望镜使用场景，合理选择材料和工具。 提问：不同用处的潜望镜要用不同的材料吗？ 【预设回答】观察水下景物的可以用防水的材料；观察小金鱼进食的可以用透明材料。 教师分发材料清单，小组讨论确定潜望镜的用途、制作材料、制作工具，完成记录单。 组织学生画出潜望镜设计图，提醒标出零部件的名称和它们的大小与材质。 组织小组展示，全班评价：平面镜角度是否正确？材料是否合适？是否标明了名称、大小与材质？ 【预设回答】我们设计的潜望镜用来观察走廊拐角，镜片成45°角，用纸盒和镜片做。 【关键追问】“平面镜装反了会怎样？”引导学生思考镜面朝向对光路的影响。 【易错点】学生设计图容易只画外盒不标内部镜子，提醒必须画出两面镜子的位置、角度和光的路线。 小结：设计方案要说明用途、材料、工具，还要画出内部结构和光路。 根据使用场景讨论并选择合适的材料和工具。 生：不同用处的潜望镜要用不同的材料。 小组讨论确定用途、材料、工具，完成潜望镜设计记录单。 画出潜望镜设计图，标出零部件名称、大小与材质，画出光路。 小组展示，参与全班评价。 从场景出发选材料渗透“设计服务需求”的工程思维；设计记录单落实课本要求，评价标准与前测制作要求一致，使设计有据可评，完成从原理到方案的转化。 【知识点】设计潜望镜要明确用途，合理选择材料和工具；设计图应标出零部件名称、大小、材质和平面镜角度。 记录单1：潜望镜设计记录单（环节五用，仿课本记录单） 潜望镜用途 设计图 制作材料 制作工具 环节六 研讨交流 (5~6分钟) 组织研讨问题1：潜望镜为什么能让处在低处的人看到高处的物体？ 【预设回答】因为潜望镜里有两块成45°角平行放置的平面镜，光经过两次反射，从上面进入镜筒，最后进入我们的眼睛。 组织研讨问题2：说说我国古代“取大镜高悬，置水盆于下”和我们今天设计的潜望镜有什么相似之处。 【预设回答】高处的镜子把景象反射到水盆里的水面，水面再反射到人眼里，也是利用平面镜让光拐弯，和潜望镜原理一样。 【关键追问】“如果把潜望镜的两面镜子都转成竖直方向，还能看到上面的物体吗？”引导学生用光路图推想验证。 【易错点】学生容易认为看到物体是“镜子看到的”，强调是物体反射的光经过镜子两次反射进入眼睛。 小结：潜望镜是利用光的反射原理让光拐弯的装置。 用光路图说明潜望镜让低处的人看到高处物体的原因。 生1：光经过两次反射拐弯进入眼睛。生2：镜子成45°角平行放置。 对比古代水盆镜子组合与潜望镜的相似之处。 生：都是利用平面镜让光拐弯。 推想镜子竖直放时的光路并交流。 研讨问题1检验学生对潜望镜原理的完整表达，落实知识目标；问题2回扣古代资料，体会古今原理的一致性，深化民族自豪感；变式追问发展逆向思维。 【知识点】潜望镜利用两块成45°角平行放置的平面镜使光两次反射而拐弯；我国古代的镜盆组合与潜望镜原理相同。 环节七 归纳总结 (2~3分钟) 结合板书带领学生梳理：设计潜望镜的原理是什么？关键结构是什么？ 请学生看着板书回答，再指名2~3名学生在黑板上简图画出两面镜子的位置和光的路线。 布置任务：下节课按照设计方案制作潜望镜，请各组保管好设计图。 看着板书回答：潜望镜利用光的反射原理，关键是两块平面镜成45°角平行放置。 生：光拐两次弯，从上面进入镜筒到达眼睛。 在黑板上画简图并展示。 保管好设计图，准备下节课制作。 以板书为线索收束全课，让每个学生都能说出“原理＋关键结构”，画简图检验难点落实情况；保管设计图衔接下一课制作，形成完整的工程设计链条。 【知识点】设计潜望镜：原理是光的反射（平面镜）；关键是两块平面镜成45°角平行放置。 三、板书设计 设计潜望镜 原理：光的反射（平面镜） 关键：两块平面镜成45°角平行放置 光经两次反射拐弯：上面→第一面镜→向下→第二面镜→眼睛 应用：观察水面、观察拐角、检查下水道…… 学科网（北京）股份有限公司 $